《微机原理实验指导书》2015

微机原理汇编及接口实验讲义电子信息工程系微机实验组2015年3月目录实验一寻址方式和汇编语言程序上机调试步骤 (1)实验二循环程序设计 (2)实验三子程序调用程序设计 (3)实验四 DOS系统功能调用 (4)实验五接口实验预备知识 (5)实验六简单的输出接口 (9)实验七简单的输入接口 (11)实验八数码管动态显示实验 (13)实验九可编程并行接口8255实验 (15)实验十可编程计数/定时器8253实验 (16)实验十一可编程中断控制器8259实验 (17)实验十二微机接口综合实验（上机测验）集成电路内部原理及管脚图 (21)实验一寻址方式和汇编语言程序上机调试步骤一、实验目的1、掌握在HQFC环境下8086的寻址方式。

2、掌握在HQFC环境下汇编语言程序上机步骤及调试过程。

3、掌握连续执行、单步执行、跳过执行及设置断点的方法。

4、掌握连续执行、单步执行过程中如何查寄存器、存储器、堆栈中的数据。

二、实验内容1、在HQFC环境下单步执行下列指令，查看每条指令的执行过程，随时查看寄存器、存储器、堆栈及反汇编窗口并记录执行结果，查看、记录每条指令的操作码和操作数，查看、记录所有指令的反汇编结果。

code segmentassume cs:codestart: mov ax,1234hmov bx,4321hadd ax,bxmov cx,axpush cxpop dxloop: jmp loopcode endsend start将3、4语句1234h、4321h改为1234、4321后再执行程序，观察结果寄存器窗口，说明变化原因。

在语句PUSH CX设置断点，连续执行后查看结果，说明设置断点对程序调试有何作用？2、在数据段X单元存放有数据42，Y单元存放有数据－43，编程求这两数之和，并把结果存放到S单元，编写出完整程序，上机调试，查看、记录执行结果。

3、已知数据段X单元存放的数据为10H，编程将该数据左移四位后存放到Y单元，编写出完整程序，上机调试，查看、记录执行结果。

三、实验预习1、8086的寻址方式，理解什么是操作码和操作数。

2、了解汇编语言程序上机（编辑→编译→链接→执行）过程。

3、学习利用汇编语言编写简单的源程序。

4、什么是反汇编，反汇编的作用？四、实验报告要求1、写出在HQFC环境下汇编语言程序上机的步骤。

2、写出第1题源程序及对应指令的反汇编结果，写出3、4条指令的操作码和操作数，说出双字节数在存储器中的存放规律，写出单步执行完每条指令后，对应指令寄存器的值。

3、写出第2题、第3题的源程序和执行结果。

实验二循环程序设计一、实验目的1、进一步掌握HQFC环境下汇编语言程序上机步骤及调试过程。

2、掌握简单的单循环程序设计和调试的方法。

3、掌握多重循环程的序结构及调试方法。

4、掌握代码段、数据段、附加段的数据查看。

二、实验内容1、编程将数据段从00H单元起始的十个单元赋值，值为00H~09H。

2、现有两组数，X= －78, 127，－128, －125，88，Y=32, －43, 76, 95, 1。

编程求两个数组之和，并将结果传送到S数组内，S（ｉ）= X（ｉ）+ Y（ｉ）。

3、现有两个多位十进制数，X=5790123467，Y=1357902468。

编程求X和Y之和，并将结果传送到S。

4、编程将0~9这十个随机给出的数从小到大排序。

5、观察不同数制机器数的表示方法，观察不同数制相加的结果及在存储器中的存放格式。

6、记录正确的实验结果。

三、实验预习1、复习循环结构的基本形式，掌握计数器CX与LOOP循环指令的关系。

2、复习逻辑地址和存储器分段的概念。

3、根据实验内容题目的要求编写出源程序。

五、实验报告要求1、写出经过上机调试并通过的源程序和结果。

2、通过循环程序的上机调试，写出循环程序结构的特点及调试方法。

实验三、子程序调用程序设计一、实验目的1、掌握子程序调用编程及调试方法。

2、掌握多重循环程序结构的要点及调试方法。

3、掌握带符号数和无符号数比较测试及转移条件。

4、掌握简单的数据复制方法。

二、实验内容1、用子程序调用（段内近程调用）编程，将以下十个数从小到大排序。

85，77，126，－1，－43, 37，－128, 11，－19，13。

2、用子程序调用的方法，将上题10个排好序的数复制到附加段。

3、正确设置断点，观察数据比较、转移的现象，观察每次子程序调用及返回的过程。

4、观察、记录数据段、附加段的排序结果。

三、实验预习1、复习多重循环的初始控制条件及控制程序循环的过程。

2、复习间接标志条件转移指令带符号数和无符号数的区别和应用。

3、复习子程序调用的过程及编程方法，了解子程序调用距离属性的格式，掌握子程序段内近程调用的程序结构。

4、根据实验内容的要求写出源程序。

四、实验报告要求1、写出经过上机调试并通过的源程序及实验结果。

2、通过上机调试，写出子程序调用程序的调试方法。

实验四、DOS系统功能调用一、实验目的1、掌握DOS系统功能调用原理和步骤。

2、掌握DOS系统功能调用实现单个字符的输入、输出（功能号：01H、02H），字符串的输入、输出（功能号：09H、0AH）。

3、了解回车、换行的概念与区别，掌握回车、换行功能的使用。

4、掌握通过LOOP指令实现延时的原理及延时子程序的编写。

二、实验内容1、从键盘连续输入5个单个字符（如：1、2、3、4、5），并将其压入堆栈。

2、将压入堆栈的5个单个字符显示在屏幕上。

3、从键盘输入一行字符串到内存缓冲区（如：ARE YOU READY？）。

4、将内存缓冲区存放的一行字符串显示在屏幕上。

5、编写一个5秒倒计时程序，将倒计时结果显示在屏幕上。

（下周实验上机调试）三、实验预习1、什么是DOS系统功能调用？2、实现DOS系统功能调用的步骤？3、什么是DOS功能调用的入口参数和出口参数？4、假设执行一次LOOP指令的时钟周期为10，CPU的时钟频率为3G Hs，计算执行一次LOOP NEXT指令所需的时间？计算1秒钟需要反复执行LOOP指令多少次（用十六进制表示）？5、延时子程序如下：（参考）DELAY PROC NEARPUSH CXMOV BX, ×××× HFOR1: MOV CX, ×××× HFOR2: LOOP FOR2DEC BXJNZ FOR1POP CXRETDELAY END四、实验报告要求1、将实验内容中的第1题、第2题合成一个实验内容编写程序，记录输入、输出结果。

2、将实验内容中的第3题、第4题合成一个实验内容编写程序，记录输入、输出结果。

实验五接口实验预备知识一、实验目的1、掌握TPC-ZK-UPC微机原理实验箱的使用方法。

3、掌握HQFC集成软件结合微机原理实验箱完成接口实验的方法。

二、实验内容1、熟悉实验箱、集成电路芯片、元器件的使用TPC-ZK-UPC实验箱主要部件位置如下图，在微机原理接口实验课程中，相应的接口实验都是基于该实验箱来完成。

说明：实验箱上所有集成电路芯片的电源和地均已连接好。

硬件实验1、认识各功能区及信号插孔的位置数据： D0 ～ D7。

地址： A0～A15。

控制信号：IOR 、IOW(RD 、WR)、 IRQ10...等。

端口地址：Y0(280H ～287H)、Y1(288H ～28FH) ......Y6(2B0H ～2B7H)、Y7(2B8H ～2BFH)。

单脉冲信号、复位信号、电平开关，电源端（＋5V ）、 地端，机箱右侧总电源开关、面板电源开关（上开下关）及指示灯等。

2、发光二极管（LED ）实验a 、 实验箱12个LED 为共阴连接。

b 、 将逻辑电平开关的输出接一路LED 。

c 、 变化逻辑电平观察显示状态。

3、数码管实验a 、设置好选通信号S0～S7中的对应控制电平（高有效）。

b 、把逻辑电平开关输出端分别接数码管的输入端, a 或b 或其它端。

c 、变化逻辑电平开关的输出电平，观察数码管显示状态。

4、反向器74LS04实验a 、 1脚逻辑电平开关的输出，2脚接LED 。

b 、 变化1脚的电平，观察LED 的变化。

S0~S75、或门74LS32实验a、1、2脚接逻辑电平开关的输出，3脚接LED。

b、变化1、2脚的电平，观察LED的变化。

c、验证或门的逻辑关系。

6、锁存器74LS75实验a、13脚接单脉冲，2脚接逻辑电平开关的输出。

b、变化13脚单脉冲的触发边沿（上升或下降沿），观察LED的变化和实验现象。

c、D为数据输入端，Q为数据输出端，G为锁存控制端。

d、实验用单脉冲锁存数据，验证是上升沿还是下降沿锁存数据。

7、八D触发器74LS273实验a、1脚（清零端）接逻辑电平开关高电平，（低电平清零）。

b、2脚接LED，3脚接逻辑电平开关的输出。

c、11脚（触发端）接单脉冲。

d、实验用单脉冲触发锁存，验证是上升沿还是下降沿触发锁存数据。

8、缓冲器74LS244实验a、 1、2脚接逻辑电平开关输出，18脚接LED。

b、变化1、2脚的电平，观察LED。

c、 2脚为数据输入端，18脚为数据输出端，1脚为控制端。

d、观察电平信号与脉冲信号的区别。

验证是高电平还是低电平有效。

软件实验1、调试5秒倒计时程序，掌握1秒延时子程序的调用方法，观察屏幕输出结果，调整好延时常数。

三、实验预习1、74LS75与74LS273有什么不同？它们通常用于什么性质的接口电路？2、复习74LS244的特性，该芯片通常用于什么性质的接口电路？3、编写出5秒倒计时源程序。

四、实验报告要求1、根据实验结果描述各个器件的特点。

2、说明锁存器和缓冲器的区别。

3、说明脉冲信号和电平信号的区别。

4、写出上机调试通过的5秒倒计时源程序。

实验六简单的输出接口一、实验目的1、掌握简单输出接口电路的设计方法。

2、学会使用锁存器锁存数据。

3、学会数据总线、地址总线和控制总线与接口电路的连接。

4、掌握在HQFC环境下对输出接口硬件和软件的调试。

二、实验内容1、利用74LS75芯片设计一个简单的输出接口电路。

先使1个绿色LED亮3秒钟后熄灭，然后使1个黄色LED亮灭3次后熄灭，亮灭间隔1秒钟，最后使1个红色LED亮3秒钟熄灭。

以上现象重复2次，然后所有LED熄灭。

要求总线数据信号为高电平时,LED点亮。

2、利用74LS273芯片设计一个简单的输出接口电路，使八个LED循环顺序点亮,要求每个LED亮0.5秒,循环3次，然后所有LED熄灭。

要求总线数据信号为高电平时,LED点亮。

三、实验预习1、复习I/O接口的定义、功能和作用，清楚接口和端口的关系。

2、熟悉74LS75、74LS273芯片锁存数据的原理。

3、掌握LOOP指令延时原理，编写出延时0.5秒、1秒的子程序。